蒸汽調(diào)節(jié)閥選型:
蒸汽調(diào)節(jié)閥因其使用介質(zhì)的高溫高壓,故在選型時(shí)頗有講究,如果選型不當(dāng),則會(huì)在使用過程中頻頻出現(xiàn)故障,嚴(yán)重影響設(shè)備和系統(tǒng)的正常運(yùn)行。下面我們通過一個(gè)實(shí)例來談?wù)務(wù)羝{(diào)節(jié)閥的選型及使用中需要注意的一些問題。
一家大型化工企業(yè),需要用蒸汽來控制反應(yīng)罐的溫度,蒸汽來自熱電廠的蒸汽余熱,溫度200℃ 左右,壓力1.2MPa左右,要求用蒸汽調(diào)節(jié)閥來控制蒸汽壓力的恒定,閥門進(jìn)口壓力0.8~1.0MPa,出口壓力0.4~0.5MPa。開始選型時(shí),因?yàn)闆]有弄清楚現(xiàn)場(chǎng)參數(shù),選用的是電動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥,使用不久就故障頻頻,執(zhí)行器電機(jī)燒壞、控制模塊損壞、減速齒輪打壞的事,屢屢發(fā)生。
后派人到現(xiàn)場(chǎng)觀察、分析,才找出故障原因。原來,調(diào)節(jié)閥的進(jìn)出口壓差較大,執(zhí)行器在工作時(shí)負(fù)荷太大,也可以說過載,所以才會(huì)有減速齒輪不堪重負(fù),數(shù)次打壞及電機(jī)、模塊損壞的事,更有甚者,用戶在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)取壓點(diǎn)選擇不當(dāng)(選在壓力變化特別快的地方),控制系統(tǒng)中壓力控制模塊的PID參數(shù)設(shè)置也有問題,致使整個(gè)系統(tǒng)靈敏度太高,壓力稍微有一點(diǎn)變化,調(diào)節(jié)器就會(huì)輸出控制信號(hào)去驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥,造成調(diào)節(jié)閥頻繁動(dòng)作,以至于震蕩,進(jìn)而引起整個(gè)系統(tǒng)的震蕩,不但被控變量無法穩(wěn)定,更令調(diào)節(jié)閥不堪重負(fù),無法完成調(diào)節(jié)的任務(wù)。
經(jīng)與用戶協(xié)商后,果斷決定用電動(dòng)套筒調(diào)節(jié)閥來代替單座調(diào)節(jié)閥,因?yàn)樘淄查y的平衡結(jié)構(gòu)的閥芯,可以大大抵消蒸汽通過時(shí)產(chǎn)生的不平衡力,減輕電動(dòng)執(zhí)行器的負(fù)荷,有利于調(diào)節(jié)閥長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行。之所以沒有選擇平衡式單座調(diào)節(jié)閥,是考慮到單座閥的導(dǎo)向密封圈不耐蒸汽狀況下的長(zhǎng)期磨損,且系統(tǒng)對(duì)調(diào)節(jié)閥的泄漏量標(biāo)準(zhǔn)要求不高,套筒閥完全能勝任這種工況。同時(shí),重新確定取壓點(diǎn),當(dāng)套筒調(diào)節(jié)閥換上以后,調(diào)試系統(tǒng)時(shí),將PID參數(shù)重新設(shè)置,減小比例帶,加大積分時(shí)間,即將系統(tǒng)響應(yīng)的時(shí)間稍微調(diào)整一下,蒸汽的壓力波動(dòng)變化以能滿足使用為前提。經(jīng)過這樣一番調(diào)整,基本解決了這一問題。
其實(shí),如果從最佳方案來考慮,根據(jù)這里的現(xiàn)場(chǎng)工況和要求,選用氣動(dòng)雙座調(diào)節(jié)閥更為適宜,只是用戶鋪設(shè)氣源管路不方便,才沒有采納。
由此可見,對(duì)于調(diào)節(jié)閥,選型固然重要,安裝、調(diào)試和維護(hù)更加重要,有好多故障都是用戶因不熟悉調(diào)節(jié)閥的性能和使用維護(hù)特點(diǎn)所造成的。你不能把調(diào)節(jié)閥孤立于控制系統(tǒng)之外,而需把它和整個(gè)系統(tǒng)一起來考慮、來調(diào)整,而且,調(diào)節(jié)閥是一個(gè)動(dòng)態(tài)的執(zhí)行元件,容易出現(xiàn)各種故障,這是手動(dòng)閥門所不能比的。而且,隨著現(xiàn)場(chǎng)總線調(diào)節(jié)閥的日漸推廣,本來由系統(tǒng)完成的任務(wù),下放到了調(diào)節(jié)閥的身上,這就對(duì)調(diào)節(jié)閥的使用、維護(hù)提出了更高的要求。
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥是石油、化工、電力、冶金等工業(yè)企業(yè)廣泛使用的工業(yè)過程控制儀表之一,常由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥連接安裝調(diào)試后形成的組合儀表。
蒸汽調(diào)節(jié)閥安裝方法:
(1)蒸汽調(diào)節(jié)閥安裝位置,距地面要求有一定的高度,閥的上下要留有一定空間,以便進(jìn)行閥的拆裝和修理。對(duì)于裝有氣動(dòng)閥門定位器和手輪的調(diào)節(jié)閥,必須保證操作、觀察和調(diào)整方便。
(2)蒸汽調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在水平管道上,并上下與管道垂直,一般要在閥下加以支撐,保證穩(wěn)固可靠。對(duì)于特殊場(chǎng)合下,需要調(diào)節(jié)閥水平安裝在豎直的管道上時(shí),也應(yīng)將調(diào)節(jié)閥進(jìn)行支撐(小口徑調(diào)節(jié)閥除外)。安裝時(shí),要避免給調(diào)節(jié)閥帶來附加應(yīng)力)。
(3)蒸汽調(diào)節(jié)閥的工作環(huán)境溫度要在(-30~+60)相對(duì)濕度不大于95%95%,相對(duì)濕度不大于95%。
(4)蒸汽調(diào)節(jié)閥前后位置應(yīng)有直管段,長(zhǎng)度不小于10倍的管道直徑(10D),以避免閥的直管段太短而影響流量特性。
(5)蒸汽調(diào)節(jié)閥的口徑與工藝管道不相同時(shí),應(yīng)采用異徑管連接。在小口徑調(diào)節(jié)閥安裝時(shí),可用螺紋連接。閥體上流體方向箭頭應(yīng)與流體方向一致。
(6)要設(shè)置旁通管道。目的是便于切換或手動(dòng)操作,可在不停車情況下對(duì)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行檢修。
(7)蒸汽調(diào)節(jié)閥在安裝前要徹底清除管道內(nèi)的異物,如污垢、焊渣等。
裂解爐稀釋蒸汽調(diào)節(jié)閥說明:
1、快開閥流量特性:該類型的調(diào)節(jié)閥在開度較小的時(shí)候,流量變化較大,調(diào)節(jié)過于靈敏,容易產(chǎn)生振蕩,在大開度時(shí)調(diào)節(jié)作用又特別微弱,因此在打自動(dòng)控制狀態(tài)下波動(dòng)較大。
2、裂解爐稀釋蒸汽其它調(diào)節(jié)閥流量特性為等百分比型,其流量特性如圖2所示: 相對(duì)流量流量(%) 開度(%) 圖2、等百分比流量特性 等百分比特性的相對(duì)行程和相對(duì)流量不成直線關(guān)系,在行程的每一點(diǎn)上單位行程變化所引起的流量的變化與此點(diǎn)的流量成正比,流量變化的百分比是相等的。所以它的優(yōu)點(diǎn)是行程小時(shí),流量變化小,行程大時(shí),則流量變化大,也就是在不同開度上,具有相同的調(diào)節(jié)精度。
建議:112FIC303、113FIC603這個(gè)兩個(gè)調(diào)節(jié)閥在投爐或者降負(fù)荷時(shí)建議采用手動(dòng)控制,以避免調(diào)節(jié)閥在自動(dòng)控制狀態(tài)下快速開關(guān)而引起的流量大幅度變化,從而導(dǎo)致稀釋蒸汽流量波動(dòng)造成的裂解爐微火跳車。